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抛物线的简单几何性质练习题

来源:九壹网
课时作业(十三)

[学业水平层次]

一、选择题

1.已知点P(6,y)在抛物线y2=2px(p>0)上,若点P到抛物线焦点F的距离等于8,则焦点F到抛物线准线的距离等于( )

A.2 B.1 C.4 D.8

p

【解析】 抛物线y=2px(p>0)的准线为x=-2,因为P(6,y)

2

为抛物线上的点,所以点P到焦点F的距离等于它到准线的距离,p

所以6+2=8,所以p=4,即焦点F到抛物线的距离等于4,故选C.

【答案】 C

2.(2014·成都高二检测)抛物线y2=4x的焦点为F,点P为抛物线上的动点,点M为其准线上的动点,当△FPM为等边三角形时,其面积为( )

A.23 B.4 C.6 D.43

【解析】 据题意知,△FPM为等边三角形,|PF|=|PM|=|FM|,

m2

,则M(-1,m),等边三角形边,m∴PM⊥抛物线的准线.设P4

m2m2

长为1+4,又由F(1,0),|PM|=|FM|,得1+4=

1+12+m2,得

m=23,∴等边三角形的边长为4,其面积为43,故选D.

【答案】 D

3.已知抛物线y2=2px(p>0),过其焦点且斜率为1的直线交抛物线于A、B两点,若线段AB的中点的纵坐标为2,则该抛物线的准线方程为( )

A.x=1 C.x=2

B.x=-1 D.x=-2

【解析】 设A(x1,y1),B(x2,y2),代入抛物线方程得:

y21=2px1, 2

y2=2px2, ②

①-②得,

(y1+y2)(y1-y2)=2p(x1-x2).

y1-y22pp

又∵y1+y2=4,∴=4=2=k=1,∴p=2.

x1-x2∴所求抛物线的准线方程为x=-1. 【答案】 B

4.(2014·课标Ⅱ)设F为抛物线C:y2=3x的焦点,过F且倾斜角为30°的直线交C于A,B两点,则|AB|=( )

30

A.3 B.6 C.12 D.73

33【解析】 焦点F的坐标为4,0,直线AB的斜率为3,所以

33

直线AB的方程为y=3x-4,



33

即y=3x-4,代入y2=3x, 1273

得3x-2x+16=0,

21

设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1+x2=2, 3213

所以|AB|=x1+x2+2=2+2=12,故选C. 【答案】 C 二、填空题

5.抛物线y2=x上到其准线和顶点距离相等的点的坐标为________.

【解析】 设抛物线上点的坐标为(x,±x),此点到准线的距离1

为x+4,到顶点的距离为1

x+x,由题意有x+4=

2

2

x2+x2,

1122∴x=8,∴y=±4,∴此点坐标为,±.

48

12

【答案】 ,±

48

6.(2014·临沂高二检测)直线y=kx+2与抛物线y2=8x有且只有一个公共点,则k=________.

【解析】 当k=0时,直线与抛物线有唯一交点,当k≠0时,联立方程消y得k2x2+4(k-2)x+4=0,由题意Δ=16(k-2)2-16k2=

0,∴k=1.

【答案】 0或1

7.(2014·湖南)平面上一机器人在行进中始终保持与点F(1,0)的距离和到直线x=-1的距离相等.若机器人接触不到过点P(-1,0)且斜率为k的直线,则k的取值范围是________.

【解析】 设机器人为A(x,y),依题意得点A在以F(1,0)为焦点,x=-1为准线的抛物线上,该抛物线的标准方程为y2=4x.

过点P(-1,0),斜率为k的直线为y=k(x+1).

y2=4x,由

y=kx+k,

得ky2-4y+4k=0.

当k=0时,显然不符合题意;

当k≠0时,依题意得Δ=(-4)2-4k·4k<0,

化简得k2-1>0,解得k>1或k<-1,因此k的取值范围为(-∞,-1)∪(1,+∞).

【答案】 (-∞,-1)∪(1,+∞) 三、解答题

8.若抛物线的顶点在原点,开口向上,F为焦点,M为准线与y轴的交点,A为抛物线上一点,且|AM|=17,|AF|=3,求此抛物线的标准方程.

【解】 设所求抛物线的标准方程为 p

x=2py(p>0),设A(x0,y0),由题知M0,-2.



2

p

∵|AF|=3,∴y0+2=3, ∵|AM|=17,

2∴x0+y0+

p2

2=17,

2∴x0=8,代入方程x20=2py0得,

p

8=2p3-2,解得p=2或p=4.



∴所求抛物线的标准方程为x2=4y或x2=8y.

9.已知直线l经过抛物线y2=6x的焦点F,且与抛物线相交于A,B两点.

(1)若直线l的倾斜角为60°,求|AB|的值;

(2)若|AB|=9,求线段AB的中点M到准线的距离.

【解】 (1)因为直线l的倾斜角为60°,所以其斜率k=tan 60°=3. 33,0x-又F2,所以直线l的方程为y=32. y2=6x,联立3

x-2,y=3

9

消去y得x-5x+4=0.

2

设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1+x2=5, pp

而|AB|=|AF|+|BF|=x1+2+x2+2=x1+x2+p,

所以|AB|=5+3=8.

(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),由抛物线定义知

|AB|=|AF|+|BF|=x1+x2+p=x1+x2+3,所以x1+x2=6,于是线段AB的中点M的横坐标是3.

339

又准线方程是x=-2,所以M到准线的距离为3+2=2. [能力提升层次]

1.(2014·湖南省长沙一中期中考试)已知抛物线x2=2py(p>0)的|AF|焦点为F,过F作倾斜角为30°的直线与抛物线交于A,B两点,若|BF||AF|

∈(0,1),则|BF|=( )

1111A.5 B.4 C.3 D.2

p【解析】 因为抛物线的焦点为F0,2,故过点F且倾斜角为3p23

30°的直线的方程为y=3x+2,与抛物线方程联立得x2-3px-p23|AF||xA|1

=0,解方程得xA=-3p,xB=3p,所以|BF|=|x|=3,故选C.

B

【答案】 C

2.(2013·大纲卷)已知抛物线C:y2=8x与点M(-2,2),过C的→→焦点且斜率为k的直线与C交于A,B两点,若MA·MB=0,则k=( )

12

A.2 B.2 C.2 D.2

【解析】 由题意可知抛物线的焦点坐标为(2,0),则过焦点且斜

率为k的直线的方程为y=k(x-2),与抛物线方程联立,消去y化简得k2x2-(4k2+8)x+4k2=0,设点A(x1,y1),B(x2,y2),则x1+x2=488

+k2,x1x2=4,所以y1+y2=k(x1+x2)-4k=k,y1y2=k2[x1x2-2(x1+→→

x2)+4]=-16,因为MA·MB=0,所以(x1+2)(x2+2)+(y1-2)(y2-2)=0(*),将上面各个量代入(*),化简得k2-4k+4=0,所以k=2,故选D.

【答案】 D

22

xy

3.抛物线x2=2py(p>0)的焦点为F,其准线与双曲线3-3=1

相交于A,B两点,若△ABF为等边三角形,则p=________.

py=-,p2

由于x2=2py(p>0)的准线为y=-2,由

x2-y2=3,

【解析】

解得准线与双曲线x2-y2=3的交点为

A- 

12p

3+4p,-2,B



12p

3+4p,-2,所以AB=2

123+4p.

3

由△ABF为等边三角形,得2AB=p,解得p=6. 【答案】 6

4.已知抛物线x=-y2与过点(-1,0)且斜率为k的直线相交于A,B两点,O为坐标原点,当△OAB的面积等于10时,求k的值.

【解】 过点(-1,0)且斜率为k的直线方程为y=k(x+1),

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